印尼褐煤无黏结剂型煤自燃与燃烧特性研究.pdfVIP

第 35卷 第 2期 煤 炭 转 化 Vo1．35 No．2 2012年 4月 C0AL C0NVERS10N Apr．2012 印尼褐煤无黏结剂型煤 自燃与燃烧特性研究 李先春” 余江龙 ArashTahmasebi。 孟繁锐。 韩艳娜 ) 摘 要 在 内辊式高压型煤机上将一种印度尼西亚褐煤压制成高强度的无黏结剂型煤 ，对其 比表面积、孔容积和表面官能团进行分析，测定 了型煤的相对着火温度和绝热氧化升温速率 ，研究 了其热解和燃烧行为特性．结果表 明，印尼褐煤在干燥和高压成型过程 中，发生了孔的收缩和崩塌 ， 特别是微孔收缩程度要更大一些；干燥和成型过程 中有羟基 、羰基和羧基含氧官能团的分解；经过 提质处理后 ，褐煤的 自燃着火倾向降低 ，热解和燃烧反应性降低． 关键词 褐煤，无黏结剂型煤，自燃，燃烧特性 中图分类号 TQ531，TQ534 0 引 言 效地利用褐煤资源，系统地研究型煤的自燃和燃烧特 性具有重要意义．本实验选取一种印度尼西亚褐煤， 褐煤含水量 高，反应活性好 ，长期堆放极易 自 利用内辊式高压型煤机 [7制备 出高强度的无黏结剂 燃 ，不适合长途运输．开采后的褐煤放置在空气 中很 型煤，对其 自燃特性和燃烧特性进行 了研究，探讨 了 容易失去水分 ，干燥后 的褐煤重新 吸收水分对其 自 型煤物理和化学结构的变化对其反应活性的影响． 燃起着关键的作用．李永昕等 研究了凝结热对低 阶煤低温氧化过程的影响，在 26℃时干燥氧气下低 1 实验部分 阶煤 的氧化反应热仅为 4．59J／g，而湿氮气下的凝 实验选取一种典型的印度尼西亚褐煤 ，原煤和 结热却高达 212．96J／g，远远高于同温度条件下的 型煤样品的工业分析和元素分析见表 1． 氧化反应热 ，与在 120℃干燥氧气 下低 阶煤的氧化 表 1 煤样的工业分析和元素分析 (％j 反应热 (192J／g)相近．因此，在低温情况下空气 的 Table1 Proximateandultimateanalysis ofthecoalsamples( ) 湿度是影响低阶煤氧化反应及其 自燃过程的最重要 因素．Karsen等L2研究表明煤 的孔结构在氧化过程 Proximateanalysis，ad Ultimateanalysis，daI M A FC C H () N S 中起重要作用 ，其 中大孔在煤 的氧化行为中占支配 Rawcoal 24．0 2．3 37．1 36．6 71．5l 4．94 22．25 1．03 0．24 地位．不同干燥方式对褐煤热解和气化反应活性会 Briquette l1．3 6．7 42．0 4O．0 70．39 4．92 23．55 1．01 0．24 产生一定的影响．[3,43在蒸汽干燥过程 中，部分含氧 无黏结剂成型实验 ：将原煤放入滚筒干燥器中， 官能团发生分解 ；当褐煤进行机械热水干燥时，外部 在 150℃温度下进行干燥后 ，利用 自主开发的高压 的压力会导致褐煤孔结构 的变化 ，特别是大孔 的崩 成型机压制成无黏结剂型煤样品．煤样经小型球磨 塌，孔结构和化学结构的变化会 降低半焦的反应活 机磨成煤粉 ，然